Расчет пусковых характеристик

58. Расчет токов с учетом влияния изменения параметров под влиянием эффекта вытеснения тока (без учета влияния насыщения от полей рассеяния)

Расчет проводится по формулам табл. 14 в целях определения токов в пусковых режимах для дальнейшего учета влияния насыщения на пусковые характеристики двигателя. При отсутствии необходимости учитывать влияние насыщения от полей рассеяния расчет пусковых характеристик проводится аналогично, включая последние пункты формуляра. Данные расчета сведены в табл. 14.

Таблица 14

Расчет токов в пусковом режиме асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом влияния эффекта вытеснения тока

Р_2ном; U_1ном; 2р; I_1ном;

x₁; х_12п;

с_1п; r₁; s_ном

№ п/п	Расчетная формула	Размер­ность	Скольжение s
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	sкр
1	ξ = 63,61hc	–
2		–
3		мм
4		–
5		–

Окончание табл. 14

№ п/п	Расчетная формула	Размер­ность	Скольжение s
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	sкр
6		Ом
7		–
8		–
9		–
10		Ом
11		Ом
12		Ом
13		А
14		А

59. Активное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытесне­ния тока [v_расч = 115 °С, ρ₁₁₅ = 10^–6/20,5 Ом·м; = l; f₁ = 50 Гц];

по рис. 14 h_c = h_п – (h_ш + h'_ш) мм;

ξ = 2πh_с

по рис. 17 для ξ находим φ;

h_r = мм;

мм²,

где

мм;

k_r =

Рис. 17. Кривые φ и φ_кр в функции «приведенной высоты» ξ (φ = ξ – 1 при ξ > 4 и φ = 0,89ξ­⁴ при ξ < 1)

(по п. 44 расчета = r_с, Ом; r₂, Ом). Приведенное сопротивление ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока

Ом.

60. Индуктивное сопротивление обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока, по рис. 18 для ξ φ' = k_д,

Рис. 18. Зависимость φ от «приведенной высоты» ξ: при ξ > 4 φ = 1,5ξ

где по п. 46 расчета определяется λ_п2, тогда

λ_п2ξ = λ_п2 – Δ λ_п2ξ,

где

Δλ_п2ξ = λ_п2 (1 – k_д) =

см. также п. 47 расчета, определение тогда

61. Пусковые параметры, Ом,

х_12п = k_μx₁₂;

c_1п = 1 + .

62. Расчет токов с учетом влияния эффекта вытеснения тока:

для s = 1

R_п = r₁ + ;

Х_п = х₁ + c_1пx'_2ξ;

;

63. Расчет пусковых характеристик с учетом влияния вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

Расчет проводим для точек характеристик, соответствующих s = 1; 0,8; 0,5; 0,1, при этом используем значения токов и сопротивлений для тех же скольжений с уче­том влияния вытеснения тока (см. табл. 14). Данные расчета сведены в табл. 15.

Таблица 15

Расчет пусковых характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с учетом эффекта вытеснения тока и насыщения от полей рассеяния

Р_2ном; U₁; 2р; I_1ном; I'_2ном;

х₁; х'₂; х_12п; r₁;

r'₂; s_ном; С_N

№ п/п	Расчетная формула	Размер­ность	Скольжение s
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	sкр
1	kнас	–	1,35	1,3	1,2	1,1	1,05	1,08
2	Fп.ср = 0,7	А
3	ВФδ =	Тл
4	kδ = f (ВФδ)	–
5	cэ1 = (tz1 – bш)(1 – kδ)	мм
6	λп1нас = λп1 – Δ λп1нас	–
7	λД1 = kδλД1	–
8	х1нас =	Ом
9	сп1нас = 1 +	–
10	сэ2 = (tz2 – bш2)(1 – kδ)	мм
11	λп2ξнас = λп2ξ – Δλп2нас	–
12	λД2 = kδλД2	–
13		Ом

Окончание табл. 15

№ п/п	Расчетная формула	Размер­ность	Скольжение s
			1	0,8	0,5	0,2	0,1	sкр
14	Rп.нас = r1 +	Ом
15	Хп.нас = х1нас + с1п.нас х'2ξнас	Ом
16		А
17	I1нас =	А
18	k'нас = (сравнить с принятым в п.1 kнас)	–
19	I1* =	–
20	М* =	–

64. Индуктивные сопротивления обмоток. Принимаем k_нас (см. табл. 15):

, А;

Тл.

Для В_Фδ, Тл, находим k_δ (рис. 19).

Рис. 19. Функция зависимости K_δ в зависимости от фиктивной B_δф

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения:

с_э1 = (t_z1 – b_ш1)(1 – k_δ);

;

;

λ_п1нас = λ_п1 – Δλ_п1нас.

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния обмотки статора с учетом влияния насыщения

λ_Д1нас = λ_Д1k_δ.

Индуктивное сопротивление фазы обмотки статора с учетом влияния насыщения, Ом,

65. Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния обмотки ротора с учетом влияния насыщения и вытеснения тока:

(см. п. 46 и 60 расчета)

где

с_э2 = (t₂ – b_ш2)(1 – k_δ)

(для закрытых пазов ротора h_ш2 = h'_ш + h_ш мм);

λ_п2нас = λ_п2ξ – Δλ_п2нас.

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния ротора с учетом влияния насыщения

λ_Д2нас = λ_Д2K_δ.

Приведенное индуктивное сопротивление фазы обмотки ротора с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения, Ом,

с_п1нас = 1 + ,

здесь x_12п = k­_μx­₁₂.

66. Расчет токов и моментов:

R_п.нас = r₁ + c_1п.нас ;

Х_п.нас = Х_1нас + с_1п.нас х'_2ξнас;

;

.

67. Кратность пускового тока с учетом влияния эффекта вытеснения тока и насыщения

I_п* =

Кратность пускового момента с учетом влияния вытеснения тока и насыщения

М_п* =  

П

Рис. 20. Пусковые характеристики   спроектированного двигателя с ко­роткозамкнутым ротором (пример) (Р₂ = 15 кВт, 2р = 4, U_ном = = 220/380 В, М_п* = 1,43, I_п* = 6,2,

М_max = 2,59)

олученный в расчете коэффициент насыщения

отличается от принятого k_нас менее чем на x %.

Для расчета других точек характеристики задаемся k_нас, умень­шенным в зависимости от тока I₁ (см. табл. 15);

принимаем при

s = 0,8 k_нас = 1,3;

s = 0,5 k_нас = 1,2;

s = 0,2 k_нас = 1,1;

s = 0,1 k_нас = 1,05.

Данные расчета сведены в табл. 15 , а пусковые характеристики представлены на рис. 20.

68. Критическое скольжение оп­ределяем после расчета всех точек пусковых характеристик (см. табл. 15) по средним значениям сопротивлений x_1нас и х'_2ξнас, соответствующим скольжениям s = 0,2... 0,1:

S_кр =

после чего рассчитываем кратность максимального момента: М_*max (см. табл. 15).

Спроектированный асинхронный двигатель удовлетворяет требованиям ГОСТа как по энергетическим показателям (КПД и сos φ), так и по пусковым характеристикам.